1956-ban Miamiban született, angol szakon diplomázott 1979-ben. Ezután a Charlotte Observer munkatársaként különféle témájú cikkeket írt, a Charlotte belvárosában zajló prostitúcióról és bűnözésről szóló sorozatával szerezett hírnevet. Ezt követően került a Virginia állambeli Igazságügyi Fő Orvosszakértő Irodájához, ahol számítógépes elemzőként dolgozott. Itteni élményeiből ihletve született későbbi sikersorozatának hősnőjének, Kay Scarpettának, a Virginia állam igazságügyi orvosszakértőjének alakja. Ekkor írta meg első Postmortem (1990) című regényét is, mely a Scarpetta-sorozat első darabja, és mellyel később elnyerte az Edgar Allan Poe-díjat. Kay Scarpetta megformálásával elnyerte a Sherlock Díjat, mint a legjobb amerikai szerző által alkotott detektív.
Cornwell nyíltan vállalja leszbikusságát, 2006 óta házastársa is egy hölgy.
Scarpetta-sorozat
- Postmortem (1990) - Postmortem (2000)
- Body of Evidence (1991) - Aljas indokból (2000)
- All That Remains (1992) - Nyom nélkül (2001)
- Cruel and Unusual (1993) - Különös kegyetlenséggel (1997)
- The Body Farm (1994) - A halál oka: ismeretlen (2007)
- From Potter's Field (1995)
- Cause of Death (1996) - Halálos bűnök (1998)
- Unnatural Exposure (1997) - Fekete halál (1999)
- Point of Origin (1998) - Tűzfészek (1999)
- Black Notice (1999) - Halálnak halálával (2004)
- The Last Precinct (2000) - Végső mentsvár (2005)
- Blow Fly (2003) - Döglégy (2005)
- Trace (2004) - Előre megfontolt szándékkal (2008)
- Predator (2005) - Ragadozó (2009)
- Book of the Dead (2007) - Holtak könyve (2011)
- Scarpetta (2008) - Scarpetta (2011)
- The Scarpetta Factor (2009)
- Port Mortuary (2010)
- Red Mist (2011)
- The Bone Bed (2012)
Andy Brazil-sorozat
- Hornet's Nest (1997) - Darázsfészek (2007)
- Southern Cross (1999) - A Dél keresztje (2008)
- Isle of Dogs (2001) - Kutyák szigete (2010)
Win Garano-sorozat
- At Risk (2006)
- The Front (2008)
További művei
- A Time for Remembering Biography of Ruth Bell Graham (1983)
- Ruth, A Portrait: The Story of Ruth Bell Graham (1997)
- Scarpetta's Winter Table (1998)
- Life's Little Fable (1999)
- Food to Die For: Secrets from Kay Scarpetta's Kitchen (2002)
- Portrait of a Killer: Jack the Ripper - Case Closed (2002) - Egy gyilkos arcképe (2008)